Des essais agronomiques de longue durée sur la séquestration du carbone dans les sols.

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Publié le : vendredi 5 janvier 2001
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21
M I N I S T E R E D E
L'AMENAGEMENT DU TERRITOIRE
ET DE L'ENVIRONNEMENT
Direction des Études Économiques
et de l'Évaluation Environnementale
DES ESSAIS AGRONOMIQUES DE LONGUE DUREE
SUR LA SEQUESTRATION DU CARBONE DANS LES SOLS
La séquestration du carbone dans les sols, rotavatorset ou véritable non-labour et
par les impacts qu'elle peut avoir tant sur semis direct.
l'effet de serre que sur les caractéristiques Le stock initial de matière organique est
agronomiques, fait l'objet d'un intérêt de 40T de carbone pour 3900T/Ha de
scientifique croissant. Son évaluation ne terre superficielle. Les effets des différents
peut s'envisager qu'au moyen d'essais de modes de culture ont été appréciés sur les
longue durée, où l'on a pu suivre variations de stock sur 26 ans (1994).
l'évolution des stocks de matières Avec le labour traditionnel, et grâce aux
organiques sur une durée suffisante, au restitutions des résidus de culture, on
SOMMAIRE minimum 10 à 20 ans. constate une légère augmentation des
Beaucoup de modèles existants sont basés stocks (+2,6T), liée à l'augmentation des
et calés sur des essais historiques, dont les rendements.
plus significatifs sont présentés ici. Avec un travail du sol simplifié, on
Le plus connu est celui de Rothamsted en aboutit à une augmentation de 6,1T de p.1 : Evaluation de la séquestration
Grande Bretagne qui date de 1843, où le carbone, valeur très proche de ce que l’on du carbone dans les sols
passage de la prairie à la culture se traduit obtient sans travail du sol (+ 5,8T ).
par une perte de 50% du carbone du sol En moyenne, sur 26 ans, l'augmentation
en 10 à 15 ans. Les expérimentations est de 0,26 T de C par Ha, chiffre qui se p.2 : Les coûts externes de
montrent également qu'en rapportant les situe plutôt dans la fourchette basse des l'agriculture intensive
résidus de récolte avec le labour, les valeurs données par les américains (0,3 à
stocks de matière organique du sol 0,6T/Ha/an) pour le labour dit de
peuvent rester stables. conservation, qui est très proche des p.3 : Les impacts de la pollution
techniques de cultures simplifiées atmosphérique sur lasanté A l'INRA-Versailles, sur de petites
françaises. parcelles, sans culture, (dispositif dit des
Notons que la localisation de ces stocks 42 parcelles), le sol travaillé a vu son stock
p.4 : Antibiotiques utilisés en s'effectue dans les horizons supérieurs du de matière organique décroître de 40 % en
élevage et phénomène de résistance sol (sur 10 cm), et que le carbone 70 ans alors que avec des apports réguliers
séquestré peut être minéralisé si on de 100 t. de fumier par an, le stock a
réutilise le labour conventionnel. Actualités des programmes de augmenté de 50 %.
recherche Les leçons pratiques de ces résultats ne
Mais l'essai le plus instructif en France,
sont pas encore toutes tirées. Sur le plan
qui peut servir de base de réflexion et de agronomique, ces techniques culturales
Vient de paraître référence pour les agriculteurs, est celui
simplifiées intéressent les agriculteurs
mené depuis 30 ans par l'ITCF (Institut
français, déjà simplement pour des gains
Technique des Céréales et des Fourrages) de temps de travail et d'énergie. Selon
à Boigneville, dans les systèmes de
l'ICTF, 30 % du blé et 40 % colza seraient
grandes cultures (rotation blé-maïs) sur
déjà conduits de cette manière, ce qui
des sols de limon argileux. Les essais représente déjà des millions d’hectares.
agronomiques sont réalisés dans les
Il s'agit cependant d'un nouveau système n°5/2001 conditions de grande culture, avec des
de culture très élaboré qui doit encore être
niveaux de fertilisation et des traitements
mis au point. Le MATE s'est associé à Mai 2001 phytosanitaires analogues ; dans tous les l'INRA pour évaluer les conditions de
cas les résidus de récolte sont rapportés
stockage du carbone et les modalités
au sol. Directeur de la Publication : agronomiques à mettre en place.
Les comparaisons portent sur différentes Benoît Lesaffre
techniques culturales : labour traditionnel,
michel.robert@environnement.gouv.fr
techniques de labour simplifiées sur 10
cm à l’aide de déchaumeurs ou de
La lettre du Service de la Recherche et de la Prospective de la D4E
N° 05/2001
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LES COUTS EXTERNES DE L'AGRICULTURE INTENSIVE
Les conclusions d'un article sur les Le coût du N2O est le plus élevé En 1992 déjà, un bilan de
coûts indirects de l'agriculture avant le méthane l'utilisation des pesticides aux Etats
intensive, publié originellement Avec le même type de Unis avait été réalisé, (Pimentel et
dans Agriculture System (J.N. raisonnement et en tenant compte al, Bioscience, 42(10), 750-760, 1992).
Pretty et al 65(2), 113-136, 2000) en des impacts du changement Avec des coûts de traitement de 4
réponse à une commande de climatique, J. Pretty et A. Ball milliards de dollars, on préserve un
l'Agence English Nature ont été évaluent le prix de la tonne de excédent de récolte pour une
reprises dans New Scientist puis carbone stockée en agriculture ou valeur de 16 milliards de dollars.
par l'hebdomadaire Courrier sylviculture en Europe à 95 dollars. Cependant, une évaluation du coût
International. Globalement les Ceci est particulièrement environnemental et social montre
coûts externes de l'agriculture intéressant car le marché mondial qu'il faut rajouter un coût de 8
s'élèveraient à 2 343 millions de du carbone, qui commence à voir milliards de dollars.
livres pour l'Angleterre (1 449 le jour avec les investissements
millions d'euros), soit 208 livres privés, se situe plutôt dans une
5. Les dommages portant atteinte
par hectare, c'est-à-dire presque fourchette de prix de 1 à 38
à la santé humaine concernent
autant que l'industrie, à partir du dollars, très proche de la
l'effet des pesticides, mais aussi la
moment où l'on inclut les coûts fourchette utilisée lors des
prise en compte de nouvelles
réels. négociations internationales.
maladies (ESB) ou de phénomènes
Ces coûts concernent dans l'ordre induits de résistance aux
d'importance décroissante : la 2 Vient ensuite le coût antibiotiques.
pollution de l'air et l'émission de correspondant aux dommages
gaz à effets de serre (48 %), la infligés à la qualité de l'eau où Ces coûts externes, qui affectent
contamination de la nourriture sont pris en compte par ordre l'environnement et les ressources
(33 %), les frais de dépollution de décroissant les pesticides et les naturelles, sont généralement mal
l'eau potable (traitements pour les nitrates dans l'eau potable, la part pris en compte au plan
nitrates, pesticides, pathogènes) de l'agriculture dans économique. Leur évaluation est
(10 %).Viennent ensuite des l'eutrophisation par les plutôt minorée dans cette étude
rubriques comme la biodiversité phosphates, la contamination par sur certains postes comme, par
(5 %) et l'érosion du sol (4 %). cryptosporidium provenant des exemple les effets sur la santé
élevages. Sont comptés dans ce humaine ou la biodiversité, très
coût les frais des réseaux de difficiles à apprécier. C’est
surveillance de la qualité de l'eau. également le cas pour l’érosion. érosionbiodiv
4%5%
depol eau
10% Ces coûts externes compromettent
pollut air
48% pourtant la durabilité de 3. On retrouve ensuite les
l'agriculture. Les différents coûts dommages infligés au capital sol
estimés devraient servir de lui-même, avec la prise en compte
contam nour
33% référence pour apprécier les de l'érosion et de la perte de
réformes proposées au niveau de matière organique (se traduisant
la PAC ou de la loi agricole en par une émission de CO2).
France.
Le coût estimé par cette étude est Aux Etats Unis, Pimentel a évalué,
deux fois plus élevé que celui qui en 1995 (Science, 1995, 267, 1117-
Contact :
avait été trouvé en Allemagne et 1123), le coût de l'érosion à 44
michel.robert@environnement.gouv.fr
aux Etats-Unis, car les rubriques milliards de dollars par an alors
prises en compte sont plus que le coût des mesures de
nombreuses. On doit donc prévention au niveau de
s'interroger sur le contenu de ces l'agriculture ne s'élèverait qu'à 6,4
rubriques. milliards de dollars (40 dollars par
hectare).
1 Le coût le plus important
concerne la qualité de l'air avec
4. Les dommages infligés au
les émissions de gaz à effet de
capital nature concernent à la fois
serre ou d'ammoniac. Ce coût a été
la biodiversité (papillons, oiseaux) imputé au chapitre des externalités
les atteintes portées aux colonies liées aux impacts des changements
d'abeilles et celles portées au
climatiques sur la santé, l'élévation
paysage (disparition des haies,
du niveau de la mer, les
murettes....). inondations....
La lettre du Service de la Recherche et de la Prospective de la D4E
N° 05/200123
LES IMPACTS DE LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE SUR LA SANTE :
L'apport du programme PRIMEQUAL - PREDIT
Les impacts de la pollution compare, depuis plusieurs années la Les populations à risque
atmosphérique sur la santé ont été santé des populations vivant dans des
Connaître les facteurs de
une préoccupation majeure du régions où les niveaux de pollution
susceptibilité à l’impact des polluants
programme dès son lancement en sont très différents.
afin de mieux cerner les populations
1995. Sa principale innovation est
sensibles est une des préoccupations
d'avoir insufflé des recherches Quels mécanismes mis en jeu ?
majeures des recherches
pluridisciplinaires associant
Ce sont des recherches épidémiologiques. Celles-ci ont
l'épidémiologie, la toxicologie et
expérimentales, menées sur organes confirmé que les sujets asthmatiques
diverses spécialités médicales en
ou tissus isolés, qui tentent de donner constituaient une population sensible.
contact avec les patients.
une base mécanistique aux effets Les recherches expérimentales qui
Les projets de recherche retenus ont
observés sur les populations ont comparé des tissus provenant de
cherché à répondre à trois grandes
humaines. Elles ont montré que la sujets normaux et de sujets atopiques
questions :
pollution urbaine, et notamment les ou asthmatiques montrent bien qu'il y
• Quels types d'effets biologiques et
particules diesel, déclenchent une a une sensibilité plus importante des
sanitaires l'exposition aux
réaction inflammatoire à différents individus de ces deux populations à la
polluants atmosphériques niveaux de l'appareil respiratoire. pollution atmosphérique. Les
provoque-t-elle ? D'autres composés tels les aldéhydes recherches du programme
• Ces effets biologiques sont-ils et l'ozone, augmentent la réactivité PRIMEQUAL ont aussi confirmé la
modifiés par des mélanges de bronchique dans un modèle de sensibilité d'autres groupes
polluants ou l'influence d'autres bronches humaines isolées. particuliers : les enfants, les
facteurs ? Le dernier aspect des recherches personnes souffrant de bronchite
• Y-a-t-il des populations plus expérimentales concerne les effets chronique ou d'affections cardio-
sensibles que d'autres ? cardio-vasculaires. L’exposition sub- vasculaires chroniques, les personnes
chronique de rats au monoxyde de âgées.
Quels effets au sein de la carbone à faible dose est à l’origine
population ? de troubles du rythme cardiaque En conclusion, ces quelques projets
(tachycardies, arythmie) pouvant du programme PRIMEQUAL Au lancement du programme, un
éventuellement expliquer montrent des progrès sensibles dans certain nombre d'études et de
l’accroissement des admissions pour la compréhension des effets
recherches épidémiologiques avaient
raison cardio-vasculaire au cours des biologiques de certains polluants tels déjà mis en évidence un lien entre la
épisodes de pollution. que les particules Diesel ou les pollution atmosphérique et la
oxydants photochimiques. Ils morbidité à court terme, d'origine
Quelle influence des mélanges de soulignent aussi qu'il reste encore
respiratoire ou cardio-vasculaire.
polluants ? beaucoup à faire sur d’autres La première des recherches
catégories de polluants tels que les épidémiologiques financées par le Les quelques recherches
COV (composés organiques volatils) programme met en évidence une expérimentales qui ont tenté de
ou sur les associations de polluants.
association entre les concentrations répondre à cette question très
Les recherches épidémiologiques et en oxydes d'azote et de soufre et importante restent très parcellaires.
expérimentales concernant les effets à l'apparition de crises d'asthme ou de L'une d'entre elles conclut que
court terme vont toutes dans le toux dans une population de sujets l’exposition à l'association de deux
même sens : la pollution
asthmatiques adultes ; cette relation aldéhydes ou à celle d’un aldéhyde et
atmosphérique particulaire et persiste jusqu'à 72 heures après le pic de l’O a un effet additif sur les 3 oxydante est associée à la de pollution ; oxydes d'azote, de modifications de la réactivité
recrudescence des pathologies soufre et particules fines sont aussi bronchique. Ces recherches sur les
respiratoires et en particulier des
liés à des phénomènes irritatifs (nez, mélanges de polluants sont un des
crises d’asthme lors des épisodes de gorge, yeux). La même recherche points faibles du programme et
pollution. Les mécanismes montre, dans une population devraient être développées dans
biologiques, même s’ils ne sont pas d'enfants asthmatiques, une relation l’avenir malgré leur difficulté de mise
encore complètement élucidés,
entre les concentrations journalières en œuvre ; de plus, la recherche
passent par le déclenchement de moyennes en oxyde d'azote, fumées fondamentale n'intervient que depuis
réactions inflammatoires au niveau noires et ozone et l'apparition de peu sur l'étude des mélanges de
des cellules cibles. Il reste cependant crises. Des travaux en cours, polluants et de nombreuses questions
à mieux comprendre quels sont les
s'intéressent à une possible relation demeurent sur les interactions,
éléments qui sont à l’origine de ces entre qualité de l'air et admissions en modifications, réactions chimiques
réponses dans des polluants réanimation pour causes respiratoires. qui régissent ces mélanges de
complexes tels que les particules. Les effets à long terme sont explorés molécules.
dans l'enquête PAARC (Pollution pascale.ebner@environnement.gouv.f
atmosphérique et affections
respiratoires chroniques), qui
La lettre du Service de la Recherche et de la Prospective de la D4E
N° 05/2001
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résultats des recherches est Antibiotiques utilisés en Colloques de clôture de
organisé autour de 4 ateliersélevage et phénomènes de deux programmes de
les 22, 23 et 24 octobre prochain résistance recherche
à Toulouse.
Ces ateliers auront pour thèmes : La Direction Santé et Protection • Face à la dégradation générale
. des fonctionnalités de zones du consommateur de la des écosystèmes et à la nécessité de
humides à la légitimité de la Commission Européenne a préserver la biodiversité à l’échelle
conservation, demandé à un comité scientifique mondiale, l’idée et les actions de
. connaissance des zones humides : de réexaminer les antibiotiques restauration des milieux se sont
outils, méthodes et savoir-faire, utilisés comme additifs alimentaires imposées au cours des dernières
. mise en forme des connaissances en élevage sous l'angle de leur décennies.
scientifiques pour une action capacité à induire une résistance Ceci s’est traduit par la volonté des
durable, aux antibiotiques. En élevage en gestionnaires et des scientifiques
. usages et enjeux dans les zones effet, l'utilisation des antibiotiques d’intervenir de façon raisonnée sur
humides : conjoncture et a deux objectifs : thérapeutique et les écosystèmes, au vu des enjeux
perspectives. zootechnique. Cette dernière écologiques, socio-économiques
utilisation est basée sur ou éthiques. :
l'observation de l'amélioration du europa@europa-organisation.com Dans ce but a été lancé en 1995 le
gain de poids des animaux programme Recréer la nature.
auxquels on administre de faibles Les recherches sélectionnées à la
quantités d'antibiotiques dans la suite de l'appel à propositions de
nourriture pendant la croissance. recherche visaient à comprendre
La conséquence de cette utilisation les processus écologiques et socio-
Agriculture et biodiversité : est la sélection de bactéries économiques caractérisant les
un partenariat à valoriser résistantes. L'aggravation de ce opérations de restauration de
Julie Bertrand phénomène a fait l'objet de différents types de milieux.
Educagri Editionsnombreuses publications récentes, Un colloque de restitution des
insistant sur le transfert aisé des résultats de la recherche
Les premières actions agri-gènes de résistance. La liste des d'adressant à tous les praticiens de
environnementales se sont surtout antibiotiques examinés par le la nature se tiendra
axées sur la prévention des comité scientifique comprenait 7 les 11, 12 et 13 septembre pollutions. L’appropriation des produits, dont 2 seulement sont
à Grenoble. objectifs liés à la biodiversité était encore autorisés, qui ne sont pas
moindre. La prise en compte de la analogues aux antibiotiques utilisés
veronique.barre@environnement.gouv.fr faune et de la flore sauvages, des en médecine humaine. Des colloque.recreer@grenoble.cemagref.fr habitats et processus naturels en recherches récentes mettent en
agriculture est aujourd’hui évidence la persistance de ces • Réagissant à la disparition du reconnue. Elle va de pair avec un antibiotiques dans tiers des zones humides de France développement durable des l'environnement. Le comité en 30 ans, le gouvernement a lancé territoires. scientifique a insisté sur la en 1995, un plan d'action en faveur L'intégration de la biodiversité nécessité de vérifier l'hypothèse des zones humides. Le dans la gestion agricole est l’un des selon laquelle ces antibiotiques programme national de grands enjeux de demain. entraîneraient des changements recherche sur les zones humides Cet ouvrage recense les actions irréversibles dans l'écologie (PNRZH) fait partie de ce plan possibles à réaliser (aménagements microbienne globale des sols et des d'action. Lancé en 1997, il a spatiaux, usages, pratiques eaux. Ces changements seraient par mobilisé 126 équipes de recherche agricoles…) et se veut être un outil exemple susceptibles d'affecter des et a bénéficié d'un financement de d'aide à la décision. Il est le fruit de bactéries essentielles pour la 16 MF, apportés par les agences de l’expérience acquise, d’une part par dégradation des produits l'eau et les ministères chargés de l’Office national de la chasse et de chimiques et pour la disponibilité l'environnement, de l'agriculture et la faune sauvage auprès de groupes des nutriments dans les sols. de l'équipement. d’agriculteurs, d’autre part par la
Un colloque de restitution des Bergerie nationale de Rambouillet EC/DG Santé et protection du
auprès des établissements consommateur. Scientific Steering
nd d’enseignement agricoleCommittee, 2 Opinion on anti-
microbial resistance, 10-11 may 2001.
La lettre du Service de la Recherche et de la Prospective de la D4E
N° 05/2001
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